ES2494841T3 - Procedimiento para la fabricación de un material termoeléctrico de tipo p mejorado y usos del mismo - Google Patents

Procedimiento para la fabricación de un material termoeléctrico de tipo p mejorado y usos del mismo Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la fabricación de un material termoeléctrico de tipo p que tiene la fórmula estequiométrica Zn4Sb3, estando parte de los átomos de Zn opcionalmente sustituidos por uno o más elementos seleccionados del grupo que comprende Sn, Mg, Pb y los metales de transición en una cantidad total del 20% molar o menos en relación con los átomos de Zn; siendo dicho material con respecto a la calidad de ZT expresado por el factor de mérito ZT, estable después de ciclos térmicos; y presentando dicho material un factor de mérito ZT de 0,5 o mayor a 350ºC después de ciclos térmicos y/o de 0,6 o mayor a 400ºC después de ciclos térmicos; comprendiendo dichos ciclos térmicos someter repetidamente el material a aumentos y disminuciones consecutivos de temperatura dentro del intervalo de temperatura de 50 - 350ºC; que comprende las etapas de: i) disponer una varilla de una composición "no estequiométrica" que consiste en Zn y Sb, en el que la razón molar Zn : Sb en la composición "no estequiométrica" está dentro del intervalo de 57:43 a 51:49, tal como de 56:44 a 52:48, por ejemplo de 55:45 a 53:47, tal como 54:46 y una o dos "varillas de alimentación" que tienen una composición estequiométrica según el material termoeléctrico de tal manera que se forma al menos una interfase entre dicha composición "no estequiométrica" y dicha(s) "varilla(s) de alimentación", formando de ese modo una disposición compuesta por dichas varillas; ii) colocar la disposición obtenida en la etapa i) en un recinto y cerrar y preferiblemente también vaciar dicho recinto, formando de ese modo una ampolla; iii) colocar la ampolla obtenida en la etapa ii) en un horno, tal como un horno de inducción de tal manera que se sitúe una zona de calentamiento cerca de la varilla de la composición "no estequiométrica"; iv) calentar la varilla de la composición "no estequiométrica" con el fin de iniciar la fusión de dicha varilla, formando de ese modo una zona de fusión; v) mover la disposición con relación a la zona de calentamiento con el fin de mover la posición de la zona de fusión de la disposición de varilla en una dirección hacia una "varilla de alimentación" en el que la velocidad de movimiento es de 1,0 - 1,5 mm/hora; vi) permitir que se enfríe la disposición; vii) cortar la(s) parte(s) de la disposición que se originan a partir de la(s) "varilla(s) de alimentación" y triturar y prensar en caliente la parte restante, en el que la(s) varilla(s) de alimentación se proporciona(n) por un procedimiento que comprende las etapas de: i) mezclar los elementos que componen la composición del material termoeléctrico deseado que tiene la fórmula estequiométrica Zn4Sb3, estando parte de los átomos de Zn opcionalmente sustituidos por uno o más elementos seleccionados del grupo que comprende Sn, Mg, Pb y los metales de transición en una cantidad total del 20% molar o menos y disponer la mezcla resultante en un recinto; ii) vaciar y cerrar dicho recinto dando como resultado una ampolla; iii) calentar dicha ampolla en el interior de un horno; y iv) finalmente templar el contenido de dicha ampolla poniendo en contacto dicha ampolla con agua.

Description

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